KR20120071654A - 매크로 셀을 고려한 펨토셀 간섭 제어 방법 - Google Patents

매크로 셀을 고려한 펨토셀 간섭 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120071654A
KR20120071654A KR1020100133286A KR20100133286A KR20120071654A KR 20120071654 A KR20120071654 A KR 20120071654A KR 1020100133286 A KR1020100133286 A KR 1020100133286A KR 20100133286 A KR20100133286 A KR 20100133286A KR 20120071654 A KR20120071654 A KR 20120071654A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
femtocell
prb
transmission power
period
power
Prior art date
Application number
KR1020100133286A
Other languages
English (en)
Inventor
박순기
신연승
송평중
박용직
김영진
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020100133286A priority Critical patent/KR20120071654A/ko
Priority to US13/334,373 priority patent/US8942714B2/en
Publication of KR20120071654A publication Critical patent/KR20120071654A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/24—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters
    • H04W52/243—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters taking into account interferences
    • H04W52/244—Interferences in heterogeneous networks, e.g. among macro and femto or pico cells or other sector / system interference [OSI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/06—TPC algorithms
    • H04W52/14—Separate analysis of uplink or downlink
    • H04W52/143—Downlink power control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0023—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the signalling
    • H04L1/0026—Transmission of channel quality indication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/26—TPC being performed according to specific parameters using transmission rate or quality of service QoS [Quality of Service]
    • H04W52/265—TPC being performed according to specific parameters using transmission rate or quality of service QoS [Quality of Service] taking into account the quality of service QoS
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/30—TPC using constraints in the total amount of available transmission power
    • H04W52/32—TPC of broadcast or control channels
    • H04W52/325—Power control of control or pilot channels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/30—TPC using constraints in the total amount of available transmission power
    • H04W52/36—TPC using constraints in the total amount of available transmission power with a discrete range or set of values, e.g. step size, ramping or offsets
    • H04W52/367—Power values between minimum and maximum limits, e.g. dynamic range
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/32—Hierarchical cell structures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/04—Error control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/542—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using measured or perceived quality
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/045—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using private Base Stations, e.g. femto Base Stations, home Node B

Abstract

매크로 셀을 고려한 펨토셀 간섭 제어 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 간섭 제어 방법은 펨토셀의 송신 전력을 설정하는 방법 및 펨토셀의 간섭 회피 방법들로 구성되어 있으며, 본 발명에 따른 간섭 회피 방법들은 물리 자원 블록(PRB; Physical Resource Block) 회전(rotation) 방법, 물리 자원 블록 송신 전력 제한 방법, 하이브리드 방법, 마지막으로 UB 회전 방법으로 구성된다. 상기 송신 전력 설정 방법 및 간섭 회피 방법들은 독립적으로 구현될 수도 있지만 상호 결합되어 구현될 수도 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 기존 매크로셀 기지국의 인터페이스에 영향을 주지 않고, 매크로 셀과의 인터페이스를 통한 시그널링 없이 펨토셀이 스스로 간섭을 제어할 수 있는 장점이 있다.

Description

매크로 셀을 고려한 펨토셀 간섭 제어 방법{Method of controlling interference from femto cells in consideration of macrocell}
본 발명은 이동통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 매크로셀과 펨토셀이 중첩되어 존재하는 환경에서, 펨토셀의 초기 설치 및 운용시에 설치 및 운용중인 펨토셀에 의해 매크로셀이 간섭을 받지 않으며, 동시에 매크로 셀에 대한 간섭을 펨토셀 스스로 회피하기 위한 펨토셀의 간섭 제어 방법에 관한 것이다
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술을 이용한 4세대 이동통신 시스템의 경우에는 셀간 간섭(inter-cell interference)의 제어가 중요한 문제가 되고 있는데, 특히, 매크로셀과 펨토셀이 중첩적으로 존재하는 이종 네트워크 환경(heterogeneous network)에서는 매크로셀과 펨토셀간의 간섭을 해결하는 것이 중요한 문제가 되고 있다.
펨토셀과 매크로 셀간의 주파수 할당 방안은 크게 두 가지로 구분된다. 하나는 매크로셀과 펨토셀이 동일한 주파수 대역을 공유하는 방식인 공통 채널 주파수 할당 방식(co-channel frequency allocation scheme)과 시스템의 전체 주파수 대역을 매크로 셀과 펨토셀이 서로 겹치지 않도록 나눠서 사용하는 방식인 직교 채널 주파수 할당 방식(orthogonal channel frequency allocation scheme)이다.
전자의 경우는 매크로셀과 펨토셀 간의 간섭이 존재하는 반면 주파수의 사용률이 높은 장점이 있는 반면, 후자의 경우는 시스템의 전체 주파수 대역을 매크로 셀과 펨토셀 간의 간섭이 존재하지 않으나 주파수 사용 효율성이 떨어진다는 단점이 있다.
즉, 공통 채널 주파수 할당 방식(co-channel frequency allocation scheme)의 경우에는 매크로셀과 펨토셀 상호간의 간섭을 해결하는 것이 중요한 문제가 된다. 특히, 매크로셀과 펨토셀 각각의 기지국의 송신 전력의 차이가 있지만, 상대적인 거리 때문에 펨토셀이 매크로셀로부터 받는 간섭은 무시할만한 수준이라 할 수 있지만, 매크로셀이 펨토셀로부터 받는 간섭의 경우가 문제가 될 수 있다.
매크로셀과 펨토셀간의 간섭을 제어하는 종래의 기술들은 매크로셀과 펨토셀간의 Coordination 방법을 적용하는 경우가 있다. 이러한 조정은 좀 더 Fine한 튜닝이 매크로셀과 펨토셀간에 이루어지는 장점이 있다. 그러나, 실제의 펨토셀 Deployment 상황 (open/closed/hybrid)을 고려할 때 수많은 펨토셀들과 매크로셀간의 Coordination을 위한 메시지 교환은 사실상 실현하기 불가능한 방법이다. 이 방법은 네트워크상의 많은 시그널링 부하를 초래하게 되며 이를 처리하기 위한 알고리즘 복잡성이 크고 펨토셀의 코스트가 매우 크게 된다. 더불어 매크로 셀도 업그레이드를 시켜야 하는 문제가 발생한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 펨토셀이 자동으로 자신의 송신 전력을 설정할 수 있도록 하는 펨토셀의 송신 전력 설정 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 기존 매크로셀 기지국의 인터페이스에 영향을 주지 않고, 매크로 셀과의 인터페이스를 통한 매크로셀과의 coordination 없이 펨토셀이 간섭을 제어할 수 있는 펨토셀의 간섭 제어 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 펨토셀의 송신 전력 설정 방법으로서, (a) 매크로셀 기지국의 수신 전력(PM)을 측정하거나 추정하는 단계, (b) 상기 측정하거나 추정된 매크로 셀 기지국의 송신 전력에 선형 계수(α)를 곱하는 단계, (c) 상기 (b)단계에서 구해진 값에 상기 측정하거나 추정된 매크로 셀 기지국의 수신 전력이 0일 경우의 상기 펨토셀의 송신 전력 최소값(β)을 더하는 단계 및 상기 (c)단계에서 구한 값과 펨토셀의 최대 송신 전력값 중의 최소값을 구하고, 상기 최소값과 펨토셀의 최소 송신 전력값 중의 최대값을 상기 펨토셀의 송신 전력으로 설정하는 단계를 포함한 펨토셀의 송신 전력 설정 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 (a)단계에 있어서, 상기 매크로셀 기지국의 송신 전력을 추정하는 방법은 매크로 기지국의 위치와 송신 전력값을 수신하고, 상기 수신한 값과 자신의 위치를 토대로 상기 매크로셀의 송신 전력을 추정하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 펨토셀은 상기 매크로 기지국의 위치와 송신 전력값을 ANR을 수행하는 망 내 구성요소로부터 수신하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 (a)단계에 있어서, 상기 매크로셀 기지국의 송신 전력을 추정하는 방법은 상기 펨토셀이 소정의 기간 동안 셀 타입을 매크로셀로 설정하여 동작하고, 근접한 단말이 자신에게 액세스된 경우에 상기 단말을 통하여 상기 매크로셀 기지국의 송신전력을 측정하도록 하여 측정된 송신전력을 토대로 상기 매크로셀 기지국의 송신 전력을 추정하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 선형 계수는 상기 매크로셀의 규모에 따라서 설정되는 값일 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 펨토셀의 간섭 제어 방법으로서, (a) 상기 펨토셀에 할당된 주파수 자원을 각각 적어도 하나의 물리 자원 블록(PRB; Physical Resource Block)이 속한 복수의 PRB 그룹으로 분할하고 각각 상기 복수의 PRB 그룹 중 적어도 하나가 속한 N(N은 2이상의 자연수)개의 회전 PRB 그룹으로 분할하는 단계, (b) 제 1 기간 동안에 상기 회전 PRB 그룹 중 제 1 회전 PRB 그룹을 이용하여 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계 및 (c) 상기 제 1 기간 동안의 상기 제 1 회전 PRB 그룹의 채널 품질이 소정의 임계값이하이거나, 서비스 품질(QoS; Quality of Service)이 보장되지 않을 경우, 상기 제 1 기간 이후의 제 2 기간 동안에는 제 2 회전 PRB 그룹을 이용하여 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 펨토셀의 간섭 제어 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 (c) 단계에서 상기 제 1 회전 PRB 그룹의 채널 품질이 소정의 임계값이하인 것을 판단하는 것은 상기 펨토셀에 접속된 단말로부터 통보되는 채널 품질 정보(CQI; Channel Quality Information)에 기초할 수 있다.
여기에서, 상기 제 1 회전 PRB 그룹에 포함된 PRB들과 상기 제 2 회전 PRB 그룹에 포함된 PRB들은 중복되지 않도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 제 1 회전 PRB 그룹에 포함된 PRB들과 상기 제 2 회전 PRB 그룹에 포함된 PRB들은 적어도 일부가 중복되도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 펨토셀에 할당된 주파수 자원은 상기 펨토셀로부터의 하향링크 주파수 자원 및 상기 펨토셀로의 상향링크 주파수 자원 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면은, 펨토셀의 간섭 제어 방법으로서, (a) 상기 펨토셀에 할당된 주파수 자원을 각각 적어도 하나의 물리 자원 블록(PRB; Physical Resource Block)이 속한 복수의 PRB 그룹으로 분할하고 각각 상기 복수의 PRB 그룹 중 적어도 하나가 속한 N(N은 2이상의 자연수)개의 전력 제어 PRB 그룹으로 분할하는 단계, (b) 제 1 기간 동안에 상기 전력 제어 PRB 그룹별로 송신 전력에 적어도 2단계로 구성된 송신전력 단계 중 하나를 적용하여 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계 및 (c) 상기 제 1 기간 동안에 상기 전력 제어 PRB 그룹별로 간섭을 측정한 결과 간섭 수준이 악화된 전력 제어 PRB 그룹에 대해서는 제 1 기간에 설정된 송신전력 단계를 하향 조절(낮은 송신전력 적용)하고, 간섭 수준이 개선된 전력 제어 PRB 그룹에 대해서는 제 1 기간에 설정된 송신전력 단계를 유지 또는 상향 조절(높은 송신전력 적용)하여 상기 제 1 기간 이후의 제 2 기간에 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계를 포함한 펨토셀의 간섭 제어 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 (b)단계에서 상기 제 1 기간이 상기 펨토셀의 최초 송신 전력으로 서비스를 수행하는 기간이라면, 상기 N개의 전력 제어 PRB 그룹 모두에 대해서 상기 송신전력 단계 중 가장 높은 송신전력이 사용 가능한 단계로 설정하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 (c)단계에서 가장 낮은 송신전력 단계를 적용한 전력 제어 PRB 그룹이 상기 제 2 기간 이후에도 간섭 수준이 개선되지 않는 경우에는 상기 펨토셀이 상기 전력 제어 PRB 그룹을 통한 서비스를 수행하지 않도록 구성될 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면은, 사업자가 사용 가능하도록 할당한 주파수 대역이 복수 개 존재하는 펨토셀의 간섭 제어 방법으로서, (a) 제 1 기간 동안에 제 1 주파수 대역을 이용하여 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계 및 (b) 상기 제 1 기간 이후의 제 2 기간 동안에는 제 2 주파수 대역을 이용하여 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 펨토셀의 간섭 제어 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 펨토셀의 간섭 제어 방법은, 동일한 UB를 사용하는 매크로셀의 ICR(Inner Cell Region)에 위치한 펨토셀에 적용될 수 있고, 또는, 상기 펨토셀이 ANR(Automatic Neighbor Relation)로부터 메시지를 받았을 때 그 정보에 포함된 매크로셀에 대한 정보를 토대로 매크로셀 기지국의 위치가 펨토셀 자신의 위치와 근접해있는 것으로 판단한 경우에 수행될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 펨토셀의 간섭 제어 방법을 이용할 경우에는 매크로셀과 펨토셀이 중첩되어 존재하는 환경에서, 펨토셀의 초기 설치 및 운용시에 설치 및 운용중인 펨토셀에 의해 매크로셀이 간섭을 받지 않으며, 동시에 매크로 셀에 대한 간섭을 펨토셀 스스로 회피하도록 할 수 있다. 특히, 기존 매크로셀 기지국의 인터페이스에 영향을 주지 않고, 매크로 셀과의 인터페이스를 통한 매크로셀과의 coordination 없이 펨토셀이 스스로 간섭을 제어할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 펨토셀의 송신 전력 설정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 펨토셀의 송신 전력 설정 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 펨토셀의 간섭 회피 방법 중 PRB 회전 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 펨토셀의 간섭 회피 방법 중 PRB 회전 방법을 설명하기 위한 시간별 주파수 자원 운용도이다.
도 5는 본 발명에 따른 펨토셀의 간섭 회피 방법 중 PRB 송신전력 제한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 펨토셀의 간섭 회피 방법 중 PRB 송신전력 제한 방법을 설명하기 위한 시간별 주파수 자원 및 송신전력 운용도이다.
도 7은 본 발명에 따른 펨토셀의 간섭 회피 방법 중 UB 회전 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용하는 '단말'은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에서 사용하는 '기지국'은 일반적으로 단말과 통신하는 고정되거나 이동하는 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point), 릴레이(relay) 및 펨토셀(femto-cell) 등을 통칭하는 용어일 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 펨토셀의 간섭 제어 방법은 펨토셀의 송신 전력을 설정하는 방법 및 펨토셀의 간섭 회피 방법들로 구성되어 있다. 본 발명에 따른 간섭 회피 방법들은 1) 물리 자원 블록(PRB; Physical Resource Block) 회전(rotation) 방법, 2) 물리 자원 블록 송신 전력 제한 방법, 3) 1)과 2) 방법을 결합한 하이브리드 방법, 마지막으로 4) UB() 회전 방법으로 구성된다. 이하에서 설명되는 송신 전력 설정 방법 및 간섭 회피 방법들은 독립적으로 구현될 수도 있지만 상호 결합되어 구현될 수도 있을 것이다.
이하, 본 발명에 따른 간섭 제어 방법들을 순서대로 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 펨토셀의 송신 전력 설정 방법
도 1은 본 발명에 따른 펨토셀의 송신 전력 설정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 펨토셀의 송신 전력 설정 방법은 (a) 매크로셀 기지국의 수신 전력을 측정하거나 추정하는 단계(S110), (b) 상기 측정하거나 추정된 매크로 셀 기지국의 수신 전력에 선형 계수를 곱하는 단계(S120), (c) 상기 (b)단계에서 구해진 값에 상기 측정하거나 추정된 매크로 셀 기지국의 수신 전력이 0일 경우의 펨토셀의 송신 전력값을 더하는 단계(S130) 및 상기 (c)단계에서 구한 값과 펨토셀의 최대 송신 전력값 중의 최소값을 구하고, 상기 최소값과 펨토셀의 최소 송신 전력값 중의 최대값을 상기 펨토셀의 송신 전력으로 설정하는 단계(S140)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 단계(S110) 내지 단계(S140)에 의해서 수행되는 펨토셀의 송신 전력 설정은 하기 수학식 1에 의해서 표현될 수 있다.
[수학식 1]
Ptx(HeNB)=max(min(α?PM + β,Pmax), Pmin) [dBm]
여기에서, Ptx(HeNB)는 펨토셀의 송신 전력으로 상기 단계(S110) 내지 단계(S140)를 통하여 구하고자 하는 송신 전력값이며, Pmax는 펨토셀의 최대 송신전력에 해당된다. Pmin는 펨토셀의 최소 송신 전력으로 통상적으로 0 dBm이 될 것이다. PM은 매크로셀으로부터 수신하여 측정하거나 추정된 매크로셀 신호의 수신 전력에 해당된다. α는 선형 계수로서, 파워 매핑 커브의 기울기로의 변경이 가능한 것 혹은 매크로셀들의 사이즈 차이에 따라 조정되는 값에 해당된다. β는 dB로 표현되는 파라미터로 전력 제어의 다이나믹 레인지(dynamic range)에 의해 커버되는 PM의 범위, 상기 측정되거나 추정된PM(매크로 셀의 수신 전력)이 0일 경우의 펨토셀의 송신 전력값에 해당된다.
도 2는 본 발명에 따른 펨토셀의 송신 전력 설정 방법을 추가 설명하기 위한 그래프로서, α와 β의 의미는 도 2를 통하여 설명될 수 있다. α는 기울기를 의미하며 β는 PM이 0인 경우의 파워값을 의미한다. β가 0 인 경우는 PM=0에서의 값은 Pmin과 같다.
펨토기지국의 Ptx(HeNB)는 최대 20 dBm을 초과할 수 없으며(펨토셀의 커버리지에는 제한을 두기 때문임), 매크로셀 기지국으로부터 수신하여 측정되거나 혹은 네트워크 레이어(Network Layer)에 의해 추정된 PM을 가지고 Ptx(HeNB)을 20 dBm이하에서 결정하게 된다.
여기에서, PM은 후술할 매크로셀에 접속된 단말(Macro UE)에 의해 측정된 매크로셀의 수신 파워를 의미할 수도 있고 펨토셀이 매크로셀의 수신 파워를 측정하는 기능을 탑재한 경우의 측정한 매크로셀의 수신 파워를 의미할 수도 있고 Network Layer에 의한 추정값일 수도 있다.
여기에서, PM을 얻는 방법은 세 가지이다.
첫 번째는 ANR(Automatic Neighbor Relation) 구성요소의 도움을 받아서 영향을 받을 수 있는 매크로셀의 위치와 송신 파워를 전달 받아서 자신의 위치를 통해 일반적인 수식 혹은 제공되는 수식(예컨대, Path loss 산출식)을 통해 PM을 추정하는 방안이다.
펨토셀을 설치 혹은 다른 원인에 의해 초기화 상태에 들어 갈 때, 펨토셀은 ANR로부터 여러 차례 여러 매크로셀 기지국의 정보를 수신할 수도 있고 영향이 있는 매크로셀 기지국을 그룹핑하여 한번에 수신할 수 있다. 이때, 펨토셀은 아래의 절차를 통하여 PM을 추정할 수 있다.
절차 1) ANR로부터 수집된 매크로 기지국 정보 중 자신의 UB와 일치하는 매크로 기지국을 찾는다. 자신의 펨토기지국과의 위치를 계산한다.
절차 2) 절차 1에서 일치하는 UB 기지국의 위치정보와 자신의 위치정보와 매크로기지국의 송신전력 정보를 이용하여 매크로 기지국의 PM에 대한 추정을 수행한다. 예컨대, 일반적인 수식 혹은 제공되는 Path Loss 수식을 이용할 수 있다.
절차 3) 추정된 PM에 근거하여 상기 수학식 1을 이용하여 통해 펨토셀의 송신 전력을 결정할 수 있다.
두 번째는 펨토셀이 일정한 기간 동안 매크로셀 기지국인 것처럼 동작하여 근접한 매크로 단말이 자신에게 액세스하도록 유도하고, 해당 매크로 단말을 통해 매크로셀의 송신 파워를 측정하게 한 다음, 이를 통해 PM을 추정하는 방안이 있을 수 있다. 두 번째 방안은 다음과 같은 절차에 의해서 수행될 수 있다.
절차 1) 펨토셀은 초기 설치시 및 필요시에 MIB의 CSG(Closed Subscriber Group) 필드 셋팅을 보류한다(즉, 매크로셀 기지국처럼 동작한다.)
절차 2) 펨토셀 근처의 실외에 있는 매크로 단말(Macro UE)가 등록(Registration)을 수행할 수 도 있다. 이때, 펨토셀과 매크로 단말과의 관계에 따라 이 등록이 성공할 수도 있고 실패할 수도 있다. 예를 들어 펨토셀이 open/hybrid/closed인가와 해당 단말이 매크로 단말이면서도 CSG 단말인가 아닌가에 따라 다를 수 있다. 등록과정에서 펨토셀은 매크로 기지국의 PM을 수집할 수 있다. 실제 등록이 실패하더라도 RRC_CONNECTED 상태이므로 measConfig를 통해 measurement의 UB에 해당하는 매크로 기지국을 측정하라고 명령하여 펨토셀은 매크로 기지국의 PM을 확보할 수 있고, 매크로 단말의 무선 접속을 필요에 따라 해제할 수 있다. ANR의 정보를 이용하여 measurement 제어를 할 수도 있다.
절차 3) 수학식 1의 펨토셀의 송신 전력은 절차 2에서 구한 측정값(결국, 식의 PM)을 통해 결정한다. 절차 1, 2의 과정은 한 번의 매크로 단말로부터의 PM 측정을 통해서도 수행할 수 있고 일정기간 매크로 단말에 의해 수집된 PM 정보들을 토대로 판단할 수도 있다. 회수 및 관련 통계는 여러 가지 알고리즘을 적용할 수 있다. 다만, 이러한 측정값을 토대로 ICR, CERI or II, no region을 결정할 수 있고 이러한 region별 알고리즘우선순위를 다르게 할 수 있다.
절차 4) 적용할 송신전력이 결정되었다면 MIB에 CSG 필드를 셋팅하여 이후부터는 펨토 기지국으로 동작하도록 한다.
상기의 절차 별 과정은 펨토셀의 초기 설치뿐만 아니라 펨토셀의 필요 및 판단에 따라 수행되도록 구성될 수도 있다. 그리고 이러한 과정을 트레이닝(training) 과정이라고 명칭할 수 있는데 그 트레이닝 과정의 시작과 스톱, 트레이닝 과정에서 M UE에 의한 매크로 기지국 송신파워에 대한 측정값의 측정 회수, 및 기간 등은 상황에 맞게 튜닝할 수도 있을 것이다.
세 번째는 펨토셀이 자신이 사용하는 UB에 대하여 매크로셀의 송신 파워를 직접 측정하는 방안이다.
이 방법은 펨토셀의 단가를 높이지만 첫 번째 방법과 같은 메시지 교환을 없앨 수 있다. 이 방법은 펨토기지국이 매크로 단말의 일부 기능(즉, 매크로 기지국 측정기능)을 가지는 것이다. 직접 측정하기 때문에 두 번째 방법과 같은 상대적으로 긴 트레이닝 기간을 가질 필요가 없고, 첫 번째 방법과 같이 매크로 단말이 반드시 펨토셀 기지국으로 근접해야만 하는 필수 조건이 없다.
이상에서 언급한 세가지 방법은 각각의 장단점을 갖고 있기 때문에 한 방법만이 아닌 상호의 방법을 활용할 수 도 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 펨토셀의 간섭 제어 방법에서 간섭 회피 방법을 순서대로 설명한다. 이때, 본 발명에 따른 간섭 회피 방법에는 다음의 세가지 가정이 존재한다.
가정1) 매크로셀이 전체 주파수 대역을 사용하지 않는다면, 셀 안쪽 영역(ICR; Inner Cell Region) 또는 셀 가장자리 영역(CER; Cell Edge Region)에 대하여 선호 대역이 존재할 수도 있다.
가정 2) 펨토셀이 전체 주파수 대역을 사용할 필요성이 없을 수도 있거나 할당한 대역에 대한 채널 품질 혹은 할당된 QoS가 보장되지 않는 경우에 있어서는 가정 1에 근거하여 펨토셀의 스케줄러는 후술될 간섭 회피 방법 1을 적용할 수 있다.
가정 3) 다운링크 송신 전력 결정은 상술된 펨토셀의 초기 전력 설정 방법에 의해서 결정된다. 반면에, 단말의 상향링크 송신전력 결정은 상기 펨토셀의 송신 전력에 비례한 폐 루프 전력 제어를 통해 거시적으로 수행된다. 그리고, 상향링크에 대한 간섭 측정은 PRB 별로 측정이 가능하며 기지국이 측정한다. 반대로, 하향링크 간섭은 단말에서 측정하여 관련 정보를 L2-L2 혹은 L3-L3 레벨에서 전달하여 펨토셀의 L3가 이러한 측정정보를 수집한다. 상향링크 (G)PRB에 대한 간섭정보를 다시 단말에 제공 가능하다. 즉, 측정되는 모든 간섭 정보는 펨토셀의 RRM에서 수집된다.
간섭 회피 방법1 - PRB 회전(rotation)
도 3은 본 발명에 따른 펨토셀의 간섭 회피 방법 중 PRB 회전 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 펨토셀의 간섭 회피 방법 중 PRB 회전 방법은, (a) 펨토셀에 할당된 주파수 자원을 각각 적어도 하나의 물리 자원 블록(PRB; Physical Resource Block)이 속한 복수의 PRB 그룹으로 분할하고 각각 상기 복수의 PRB 그룹 중 적어도 하나가 속한 N(N은 2이상의 자연수)개의 회전 PRB 그룹으로 분할하는 단계(S310), (b) 제 1 기간 동안에 상기 회전 PRB 그룹 중 제 1 회전 PRB 그룹을 이용하여 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계(S320) 및 (c) 상기 제 1 기간 동안의 상기 제 1 회전 PRB 그룹의 채널 품질이 소정의 임계값이하이거나, 서비스 품질(QoS; Quality of Service)이 보장되지 않을 경우, 상기 제 1 기간 이후의 제 2 기간 동안에는 제 2 회전 PRB 그룹을 이용하여 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계(S330)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 상기 단계(S310)에서는 펨토셀에 할당된 주파수 자원을 하나 이상의 PRB가 속한 PRB의 그룹인 복수의 PRB그룹으로 분할하고, 다시 한 개 이상의 PRB 그룹이 속한 N개의 회전 PRB 그룹으로 분할해두는 단계이다.
도 4는 본 발명에 따른 펨토셀의 간섭 회피 방법 중 PRB 회전 방법을 설명하기 위한 시간별 주파수 자원 운용도이며, 상기 단계(S310)에서 분할된 PRB 그룹과 회전 PRB 그룹의 개념을 도 4를 통하여 설명하면, 각각 하나의 PRB가 속한 PRB 그룹으로 0~11이 존재하며, 제 1 회전 PRB 그룹(410)은 PRB 그룹 8,9,10,11이 속해있고, 제 2 회전 PRB 그룹(420)은 PRB 그룹 4,5,6,7이 속해있는 것으로 설명될 수 있다.
다음으로, 단계(S420)도 도 4를 통하여 설명될 수 있다.
도 4를 참조하면, 펨토셀이 서비스를 수행하는데 (G)PRB가 4개만 소요된다면 제 1 기간(Time 1)에서 제 1 회전 PRB 그룹(410; PRB 8, 9, 10, 11이 속함)을 할당한다. 그러나, 할당된 채널의 품질(예, CQI)이 안 좋거나 서비스 품질(QoS)가 보장되지 않는다고 판단되면 제 2 기간(Time 2)에서 제 2 회전 PRB 그룹(420; PRB 4, 5, 6, 7이 속함)을 할당하고 마찬가지로 제 2 기간(Time 2)에서도 할당된 채널의 품질이 안 좋거나 QoS가 보장되지 않는다고 판단되면 제 3 기간(Time 3)에 제 3 회전 PRB 그룹(430; PRB 0, 1, 2, 3이 속함)을 할당하는 방식이다. 즉, 직전 기간 동안에 할당된 PRB 그룹(제 1 회전 PRB 그룹)의 채널 품질이 안 좋거나, 서비스 품질이 보장되지 않을 경우에는 다음 기간 동안에는 다른 PRB 그룹(제 2 회전 PRB 그룹)으로 서비스 수행 자원을 변경하는 방식에 해당된다.
이러한 PRB 회전을 하는 이유는 앞서 설명된 가정 1과 같이 매크로셀의 선호 대역이 있을 것이고 실제 환경에서는 전체 주파수 대역을 사용하는 경우(Full Capacity 사용)가 드물고 특히 CER(Cell Edge Region)에서는 더욱 전체 주파수 대역을 사용하지 않을 것이기 때문이다.
이러한, PRB 회전은 도 4와 같은 기본 형태를 가지고 다양한 응용을 할 수 있다. 이러한 방법은 매크로 기지국이 할당한 자원 영역을 피하게 하는 효과를 지니므로 펨토기지국이 특정 자원 할당과 매크로 기지국의 자원할당 중복으로 인해 지속적으로 나쁜 환경에 놓이는 것을 방지할 수 있다. 이러한 메커니즘은 하향링크뿐만 아니라 상향링크에도 적용할 수 있다. 즉, 펨토셀에 할당된 상향링크 주파수 자원과 하향링크 주파수 자원 모두에 대해서 이러한 PRB 회전 방법이 적용될 수 있다.
또한, 제 1 기간에 적용된 회전 PRB 그룹에 포함된 PRB들과 제 2 기간에 적용된 회전 PRB 그룹에 포함된 PRB들은 중복되지 않을 수도 있고, 적어도 일부가 중복되도록 구성될 수도 있다. 예컨대, 도 4에서는 제 1 기간과 제 2 기간에 적용되는 PRB들이 중복되지는 않는 경우만을 예시하고 있지만, 주파수 자원의 운용상 일부 PRB들이 중복되는 경우도 있을 수 있다(overlapping 방식). 예컨대, 제 1 기간(Time 1)에 8,9,10,11 PRB가 적용되었다면, 제 2 기간(Time 2)에는 5,6,7,8 PRB가 적용되어 PRB 8이 중복되도록 구성될 수도 있을 것이다.
간섭 회피 방법2 - PRB 송신전력 제한(power restriction)
도 5는 본 발명에 따른 펨토셀의 간섭 회피 방법 중 PRB 송신전력 제한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 펨토셀의 간섭 회피 방법 중 PRB 송신전력 제한 방법은, (a) 상기 펨토셀에 할당된 주파수 자원을 각각 적어도 하나의 물리 자원 블록(PRB; Physical Resource Block)이 속한 복수의 PRB 그룹으로 분할하고 각각 상기 복수의 PRB 그룹 중 적어도 하나가 속한 N(N은 2이상의 자연수)개의 전력 제어 PRB 그룹으로 분할하는 단계(S510), (b) 제 1 기간 동안에 상기 전력 제어 PRB 그룹 별로 송신 전력에 적어도 2단계로 구성된 송신 전력 단계 중 하나를 적용하여 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계(S520) 및 (c) 상기 제 1 기간 동안에 상기 전력 제어 PRB 그룹별로 간섭을 측정한 결과 간섭 수준이 악화된 전력 제어 PRB 그룹에 대해서는 제 1 기간에 설정된 송신전력 단계를 하향 조절(낮은 송신전력 적용)하고, 간섭 수준이 개선된 전력 제어 PRB 그룹에 대해서는 제 1 기간에 설정된 송신전력 단계를 유지 또는 상향 조절(높은 송신전력 적용)하여 상기 제 1 기간 이후의 제 2 기간에 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계(S530)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저 (a)단계(S510)는 상술된 간섭 회피 방법1에서의 (a)단계(S310)과 유사한 방식으로, 펨토셀에 할당된 주파수 자원을 각각 적어도 하나의 PRB가 속한 복수의 PRB 그룹으로 분할하고 상기 복수의 PRB 그룹을 각각 적어도 하나의 PRB 그룹이 속한 N(N은 2이상의 자연수)개의 전력 제어 PRB 그룹으로 분할해두는 단계이다.
단계(S520)에서는 전력 제어 PRB 그룹에 제 1 기간(Time 1) 동안에 전력 제어 PRB그룹별로 송신 전력에 적어도 2단계로 구성된 송신전력 단계 중 하나를 적용하여 서비스를 수행한다. 이때, 송신전력 단계는 적어도 2단계로 구성되며, 바람직하게는 상, 중, 하로 세가지 레벨로 설정될 수 있다.
이때, 송신전력 단계는 상술된 본 발명에 따른 펨토셀의 송신 전력 설정 방법에서 구해진 송신전력(Ptx(HeNB))를 토대로 레벨을 정할 수도 있다. 예컨대, 이러한 레벨을 고정 파워값으로 구분할 수도 있고(예를 들어 고정 파워 값이 5, Ptx(HeNB)가 19라면 Ptx(상)은 19, Ptx(중) 14, Ptx(하)는 9가 됨), 결정된 Ptx(HeNB)와 Pmin 사이의 차이를 level(3)+1 등분한 것을 레벨 구분값으로 할 수도 있다. 예를 들어 상, 중, 하 삼등분인 경우는 (3)+1 =4하고 결정된 Ptx가 20이라면 (Ptx(20)-Pmin(0))/4인 5가 레벨 변화값으로 결정될 수 있다 이 경우는 Ptx(상)은 20, Ptx(중)은 15, Ptx(하)는 10이 된다. 또는, 결정된 Ptx가 매우 작아서 (즉, Pmin)에 근접하는 경우는 Ptx(상), Ptx(중), Ptx(하)를 구분할 수 없을 수도 있다. 이러한 경우는 상기 송신전력 단계를 2단계로 구성하거나, 간섭 회피 방법2보다는 간섭 회피 방법1이 더 적합한 방법이 될 수 있을 것이다.
다음으로, 단계(S530)는 상기 제 1 기간 동안에 상기 N개의 전력 제어 PRB 그룹별로 간섭을 측정한 결과에 따라서 다음 기간 동안의 송신 전력 단계를 전력 제어 PRB 그룹별로 변경시켜 적용하는 단계이다.
예컨대, 간섭 수준이 악화된 전력 제어 PRB 그룹에 대해서는 제 1 기간에 설정된 송신전력 단계를 하향 조절(낮은 송신전력 적용)하고, 간섭 수준이 개선된 전력 제어 PRB 그룹에 대해서는 제 1 기간에 설정된 송신전력 단계를 유지 또는 상향 조절(높은 송신전력 적용)하여 상기 제 1 기간 이후의 제 2 기간에 상기 펨토셀의 서비스를 수행하도록 구성될 수 있다.
다음으로, (b)단계(S520) 및 (c)단계(S530)는 도 6을 예시적으로 설명될 수 있다. 도 6에서는 송신 전력 단계는 상, 중, 하의 세 단계로 구성된 경우를 예시하고 있다.
도 6은 본 발명에 따른 펨토셀의 간섭 회피 방법 중 PRB 송신전력 제한 방법을 설명하기 위한 시간별 주파수 자원 및 송신전력 운용도이다.
도 6에서는 1개의 PRB가 1개의 PRB 그룹을 형성하고, 1개의 PRB 그룹이 1개의 전력 제어 PRB 그룹으로 할당된 상황을 가정한 것으로, PRB, PRB 그룹 및 전력 제어 PRB 그룹이 일대일 대응되는 상황을 예시하고 있다.
도 6을 참조하면, 펨토셀의 서비스를 수행하기 위해서 10개의 (G)PRB를 사용하기 위하여 Time0에서 PRB 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11을 할당하였고 식 1에서와 같은 Ptx가 Ptx(상)이 되어 초기파워가 된다.
이 때, Time1에서 (G)PRB로 간섭 (Overload)를 측정한 결과 PRB 2, 3, 4는 high Overload이고 PRB 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11은 low Overload로 측정된다고 가정하자. 그러면, 전자 PRB 2, 3, 4에 대해서는 Ptx(중)으로 파워를 변경한다(이때, Ptx(중)은 Ptx(상)값에서 특정값 1을 차감한 것일 수 있음).
Time2에서 2,3,4의 파워가 Ptx(중)으로 설정된 상태에서 2, 4는 medium Overload로 측정되고 3은 여전히 high Overload로 측정된다고 가정하고 새롭게 8이 high Overload라고 측정되었다고 가정한다. 그러면 3은 Ptx(하)로 파워를 변경하고(이때, Ptx(하)는 Ptx(상)값에서 특정값2를 차감한 것일 수 있음), 2, 4의 경우는 선택적으로 파워를 변경하거나 유지할 수 있다 (도 4에서는 2의 경우는 Ptx(중)으로 이전 파워값을 유지하였고 4의 경우는 Ptx(상)으로 변경하였다). 8의 경우는 새롭게 high Overload가 된 경우이므로 Ptx(중)으로 파워를 변경한다.
Time 3에서는 3을 Ptx(하)로 조정하였음에도 high Overload가 되었다. 이 경우는 2.2.1에서와 같은 방법으로 0 혹은 1과 같은 다른 (G)PRB를 할당하여 Ptx(상)으로 할당 가능하다.
이러한 메커니즘은 펨토 기지국에서 상당한 수준의 자원 커패시티를 사용하는 경우에 있어서 결정된 Ptx를 (G)PRB별로 미세조정함으로써 매크로 기지국간의 간섭을 정밀 튜닝할 수 있으며 매크로 셀의 CER에 있는 매크로 단말이 펨토셀의 상대적인 강한 파워에 의한 매크로 셀이 펨토셀 커버리지 홀에 빠지는 문제를 어느 정도 튜닝할 수 있다.
앞에서 기술한 매크로 기지국의 CER에 있는 펨토셀의 파워가 커서 CER에 위치한 매크로 단말이 겪는 커버리지 홀 같은 문제는 펨토셀이 송신 전력 단계를 더 세 분화하여 서비스 품질이 가능한 영역까지 최대한 (G)PRB Ptx 파워를 내리는 솔루션을 가질 수도 있다. CER에 위치한 펨셀에 의한 매크로 셀의 커버리지 홀 문제를 줄이기 위한 솔루션이 된다.
간섭 회피 방법3 - 하이브리드 방법
펨토셀은 스케줄러적 입장에서의 자원 변경인 상술된 간섭 회피 방법1과 (G)PRB 별 Overload 측면서의 파워 레벨 조정 측면의 간섭 회피 방법2 를 복합적으로 활용하여 간섭 회피 방법을 수행할 수도 있다.
예컨대, 일정 기간 동안은 단말로부터의 CQI 보고나 서비스 품질을 참조하여, 간섭 회피 방법1의 PRB 회전 방법을 수행한다. 이때, CQI는 wideband (전체 대역) 혹은 특정 subband (특정 (G)PRB)에 대하여 셋팅할 수도 있으므로 이를 (G)PRB Rotation에 활용할 수도 있지만 간섭 회피 방법2에서 언급된 바와 같이 (G)PRB별 Overload가 측정가능하다면 Overload인 PRB들만을 대상으로 (G)PRB Rotation을 수행할 수 있도록 구성할 수도 있을 것이다. 일정 기간 동안의 PRB 회전 방법에서 서비스 품질이 만족되지 못하는 경우에는 간섭 회피 방법2인 PRB 송신전력 제한 방법이 사용되도록 구성될 수 있다.
또는, 이와는 반대로 간섭 회피 방법2를 먼저 사용하고, 간섭 회피 방법2에 의해서 서비스 품질이 만족되지 않는 경우에는 간섭 회피 방법 1을 사용하도록 구성될 수도 있다.
이러한 혼용된 방법은 순차적인 방식이 아닌 특정한 규칙을 적용하여 운용될 수도 있을 것이다. 예를 들면 UB를 크게 세 등분하여 첫번째 등분을 대상으로 간섭 회피 방법1, 간섭 회피 방법2(또는 간섭 회피 방법2, 간섭 회피 방법1)를 순차적으로 사용하고 문제가 있는 경우 두번째 등분으로 옮겨 간섭 회피 방법1, 간섭 회피 방법2(또는 간섭 회피 방법2, 간섭 회피 방법1)를 순차적으로 사용하고 또 문제가 있는 경우 세번째 등분으로 옮겨 간섭 회피 방법1, 간섭 회피 방법2(또는 간섭 회피 방법2, 간섭 회피 방법1)를 순차적으로 사용하도록 구성될 수 있다. 이러한 방법을 중복하여 수행할 수도 있다. 그 이유는 매크로 기지국의 FFR (Fractional Frequency Reuse)메커니즘에 의하여 사용 대역이 바뀌었을 수도 있기 때문이다.
그러나, 이러한 모든 방법에 의해서도 펨토셀에 접속된 단말에게 충족할만한 서비스를 제공하지 못하는 경우에는 해당 단말을 다른 기지국으로 Outbound 핸드오버 시킬 수도 있다. 그러나, 이러한 서비스 품질은 펨토셀에 접속된 대다수의 단말들에게 공통적으로 해당되는 사항이라고 판단되면 해당 펨토셀은 접속된 모든 단말에 대한 처리(접속을 끊거나 Outbound handover)를 하고 초기화 설치 과정에 들어가야만 할 수도 있을 것이다.
간섭 회피 방법4 - UB 회전(rotation) 방법
도 7은 본 발명에 따른 펨토셀의 간섭 회피 방법 중 UB 회전 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 간섭 회피 방법 중 UB회전 방법은, 사업자가 사용 가능하도록 할당한 주파수 대역이 복수 개 존재하는 펨토셀의 간섭 제어 방법으로서, (a) 제 1 기간 동안에 제 1 주파수 대역을 이용하여 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계(S710) 및 (b) 상기 제 1 기간 이후의 제 2 기간 동안에는 제 2 주파수 대역을 이용하여 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계(S720)를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 펨토셀이 UB를 변경시킬 수 있는 능력이 있다면 상술된 간섭 회피 방법1,2,3 등의 방법을 사용하여도 간섭이 심하게 들어오는 경우에 있어서 UB 자체를 간섭 회피 방법1-PRB 회전 방법-과 유사하게 변경하는 방법을 사용할 수 있다.
예를 들어 어떤 사업자가 할당받은 주파수 대역 1-30을 1-10(A), 11-20(B), 21-30(C)의 FA(Frequency Allocation)로 운용하여 셀 배치를 했다면 펨토기지국이 UB A->UB B->UB C를 로테이션시켜 주파수 자체(UB)를 자동으로 바꾸는 것이 동일한 UB를 사용하는 매크로 기지국의 ICR에 위치한 펨토기지국에는 가장 좋은 방법일 수도 있다.
또한, 펨토셀이 ANR로부터 메시지를 받았을 때 그 정보에 포함된 매크로셀에 대한 정보를 토대로 매크로셀 기지국의 위치가 펨토셀 자신의 위치와 매우 근접 거리에 있는 경우(즉, 기지국 1의 셀 안쪽(ICR)에 위치한 경우)라면 펨토셀이 UB를 바꾸는 능력이 있다면 바로 UB를 바꾸는 것이 매우 빠른 간섭 제어 방법이 될 수 있다.
그리고, 이 경우 즉, ICR에 위치하였다면 펨토셀의 송신 전력를 Pmax로 운용하는 것이 가능하다. 환언하면 펨토셀이 Pmax로 쏘더라도 ICR 매크로 기지국 및 다른 매크로 기지국에 영향을 주지 않는 다는 것을 의미한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (17)

  1. 펨토셀의 송신 전력 설정 방법으로서,
    (a) 매크로셀 기지국의 수신 전력(PM)을 측정하거나 추정하는 단계;
    (b) 상기 측정하거나 추정된 매크로 셀 기지국의 송신 전력에 선형 계수(α)를 곱하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계에서 구해진 값에 상기 측정하거나 추정된 매크로 셀 기지국의 수신 전력이 0일 경우의 상기 펨토셀의 송신 전력 최소값(β)을 더하는 단계; 및
    상기 (c)단계에서 구한 값과 펨토셀의 최대 송신 전력값 중의 최소값을 구하고, 상기 최소값과 펨토셀의 최소 송신 전력값 중의 최대값을 상기 펨토셀의 송신 전력으로 설정하는 단계를 포함한 펨토셀의 송신 전력 설정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a)단계에 있어서, 상기 매크로셀 기지국의 송신 전력을 추정하는 방법은 매크로 기지국의 위치와 송신 전력값을 수신하고, 상기 수신한 값과 자신의 위치를 토대로 상기 매크로셀의 송신 전력을 추정하는 것을 특징으로 하는 펨토셀의 송신 전력 설정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 펨토셀은 상기 매크로 기지국의 위치와 송신 전력값을 ANR을 수행하는 망내 구성요소로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 펨토셀의 송신 전력 설정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a)단계에 있어서, 상기 매크로셀 기지국의 송신 전력을 추정하는 방법은 상기 펨토셀이 소정의 기간 동안 셀 타입을 매크로셀로 설정하여 동작하고, 근접한 단말이 자신에게 액세스된 경우에 상기 단말을 통하여 상기 매크로셀 기지국의 송신전력을 측정하도록 하여 측정된 송신전력을 토대로 상기 매크로셀 기지국의 송신 전력을 추정하는 것을 특징으로 하는 펨토셀의 송신 전력 설정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 선형 계수는 상기 매크로셀의 규모에 따라서 설정되는 값인 것을 특징으로 하는 펨토셀의 송신 전력 설정 방법.
  6. 펨토셀의 간섭 제어 방법으로서,
    (a) 상기 펨토셀에 할당된 주파수 자원을 각각 적어도 하나의 물리 자원 블록(PRB; Physical Resource Block)이 속한 복수의 PRB 그룹으로 분할하고 각각 상기 복수의 PRB 그룹 중 적어도 하나가 속한 N(N은 2이상의 자연수)개의 회전 PRB 그룹으로 분할하는 단계;
    (b) 제 1 기간 동안에 상기 회전 PRB 그룹 중 제 1 회전 PRB 그룹을 이용하여 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계; 및
    (c) 상기 제 1 기간 동안의 상기 제 1 회전 PRB 그룹의 채널 품질이 소정의 임계값이하이거나, 서비스 품질(QoS; Quality of Service)이 보장되지 않을 경우, 상기 제 1 기간 이후의 제 2 기간 동안에는 제 2 회전 PRB 그룹을 이용하여 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 펨토셀의 간섭 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 상기 제 1 회전 PRB 그룹의 채널 품질이 소정의 임계값이하인 것을 판단하는 것은 상기 펨토셀에 접속된 단말로부터 통보되는 채널 품질 정보(CQI; Channel Quality Information)에 기초하는 것을 특징으로 하는 펨토셀의 간섭 제어 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 회전 PRB 그룹에 포함된 PRB들과 상기 제 2 회전 PRB 그룹에 포함된 PRB들은 중복되지 않는 것을 특징으로 하는 펨토셀의 간섭 제어 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 회전 PRB 그룹에 포함된 PRB들과 상기 제 2 회전 PRB 그룹에 포함된 PRB들은 적어도 일부가 중복되는 것을 특징으로 하는 펨토셀의 간섭 제어 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 펨토셀에 할당된 주파수 자원은 상기 펨토셀로부터의 하향링크 주파수 자원 및 상기 펨토셀로의 상향링크 주파수 자원 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 펨토셀의 간섭 제어 방법.
  11. 펨토셀의 간섭 제어 방법으로서,
    (a) 상기 펨토셀에 할당된 주파수 자원을 각각 적어도 하나의 물리 자원 블록(PRB; Physical Resource Block)이 속한 복수의 PRB 그룹으로 분할하고 각각 상기 복수의 PRB 그룹 중 적어도 하나가 속한 N(N은 2이상의 자연수)개의 전력 제어 PRB 그룹으로 분할하는 단계;
    (b) 제 1 기간 동안에 상기 전력 제어 PRB 그룹별로 송신 전력에 적어도 2단계로 구성된 송신전력 단계 중 하나를 적용하여 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계; 및
    (c) 상기 제 1 기간 동안에 상기 전력 제어 PRB 그룹별로 간섭을 측정한 결과 간섭 수준이 악화된 전력 제어 PRB 그룹에 대해서는 제 1 기간에 설정된 송신전력 단계를 하향 조절(낮은 송신전력 적용)하고, 간섭 수준이 개선된 전력 제어 PRB 그룹에 대해서는 제 1 기간에 설정된 송신전력 단계를 유지 또는 상향 조절(높은 송신전력 적용)하여 상기 제 1 기간 이후의 제 2 기간에 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계를 포함한 펨토셀의 간섭 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 (b)단계에서 상기 제 1 기간이 상기 펨토셀의 최초 송신 전력으로 서비스를 수행하는 기간이라면, 상기 N개의 전력 제어 PRB 그룹 모두에 대해서 상기 송신전력 단계 중 가장 높은 송신전력이 사용 가능한 단계로 설정하는 것을 특징으로 하는 펨토셀의 간섭 제어 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 2단계로 구성된 송신전력 단계는 적어도 3 단계의 상, 중, 하의 송신전력 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 펨토셀의 간섭 제어 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 (c)단계에서 가장 낮은 송신전력 단계를 적용한 전력 제어 PRB 그룹이 상기 제 2 기간 이후에도 간섭 수준이 개선되지 않는 경우에는 상기 펨토셀이 상기 전력 제어 PRB 그룹를 통한 서비스를 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 펨토셀의 간섭 제어 방법.
  15. 사업자가 사용 가능하도록 할당한 주파수 대역이 복수 개 존재하는 펨토셀의 간섭 제어 방법으로서,
    (a) 제 1 기간 동안에 제 1 주파수 대역을 이용하여 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계; 및
    (b) 상기 제 1 기간 이후의 제 2 기간 동안에는 제 2 주파수 대역을 이용하여 상기 펨토셀의 서비스를 수행하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 펨토셀의 간섭 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 펨토셀의 간섭 제어 방법은, 동일한 UB를 사용하는 매크로셀의 ICR(Inner Cell Region)에 위치한 펨토셀에 적용되는 것을 특징으로 하는 펨토셀의 간섭 제어 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 펨토셀의 간섭 제어 방법은, 상기 펨토셀이 ANR(Automatic Neighbor Relation)로부터 메시지를 받았을 때 그 정보에 포함된 매크로셀에 대한 정보를 토대로 매크로셀 기지국의 위치가 펨토셀 자신의 위치와 근접해있는 것으로 판단한 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 펨토셀의 간섭 제어 방법.
KR1020100133286A 2010-12-23 2010-12-23 매크로 셀을 고려한 펨토셀 간섭 제어 방법 KR20120071654A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100133286A KR20120071654A (ko) 2010-12-23 2010-12-23 매크로 셀을 고려한 펨토셀 간섭 제어 방법
US13/334,373 US8942714B2 (en) 2010-12-23 2011-12-22 Method of controlling interference from femtocells in consideration of macrocell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100133286A KR20120071654A (ko) 2010-12-23 2010-12-23 매크로 셀을 고려한 펨토셀 간섭 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120071654A true KR20120071654A (ko) 2012-07-03

Family

ID=46317785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100133286A KR20120071654A (ko) 2010-12-23 2010-12-23 매크로 셀을 고려한 펨토셀 간섭 제어 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8942714B2 (ko)
KR (1) KR20120071654A (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2332375B1 (en) * 2008-09-29 2018-08-15 Nokia Solutions and Networks Oy Apparatus, method, system and program for power control or power setting
EP2217027B1 (en) * 2009-02-05 2012-06-20 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Method and a device for adjusting the transmission power of signals
US9066303B2 (en) * 2012-06-25 2015-06-23 Hitachi, Ltd. Power control in LTE-advanced heterogeneous networks
CN104584617A (zh) * 2012-08-30 2015-04-29 三菱电机株式会社 通信系统
US9723616B2 (en) * 2013-07-10 2017-08-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Predictable scheduler for interference mitigation
US9967757B2 (en) * 2013-12-17 2018-05-08 Adaptive Spectrum And Signal Alignment, Inc. Systems methods and apparatuses for implementing distributed wireless data sharing and control systems
CN104023381A (zh) * 2014-05-28 2014-09-03 北京邮电大学 一种基于有效容量的上行ofdma家庭基站双层网络的功率控制方法
US9775102B2 (en) * 2014-07-29 2017-09-26 Aruba Networks, Inc. Estimating a relative difference between signal strengths of wireless signals received by a device
US11240842B2 (en) * 2016-01-08 2022-02-01 Acer Incorporated Device and method of handling transmission/reception for serving cell
US10485054B2 (en) * 2016-05-26 2019-11-19 Futurewei Technologies, Inc. System and method for managing neighbors in a communications system with beamforming
CN108924934B (zh) * 2018-07-06 2021-08-20 西安电子科技大学 基于多维资源分配的异构网络干扰管理方法
US11523377B2 (en) * 2020-02-14 2022-12-06 T-Mobile Usa, Inc. LTE resource allocation controller

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100493060C (zh) 2004-07-27 2009-05-27 华为技术有限公司 一种通信系统时频资源的分配方法
KR100974326B1 (ko) 2004-10-28 2010-08-05 삼성전자주식회사 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 통신시스템에서 동적 자원 할당 장치 및 방법
US8565161B2 (en) 2005-05-31 2013-10-22 Nokia Corporation Adaptive frequency reuse scheme
BRPI0809222B1 (pt) * 2007-03-19 2020-09-15 Lg Electronics, Inc Método para receber dados em um equipamento de usuário em um sistema de comunicação móvel e método para transmitir dados por uma estação de base em sistema de comunicação móvel
KR20100067775A (ko) 2008-12-12 2010-06-22 삼성전자주식회사 무선통신시스템에서 소형 셀의 자원 운영 장치 및 방법
US7907571B2 (en) * 2009-06-30 2011-03-15 Airvana, Corp. Mobile aware beacon
US8938238B2 (en) * 2009-11-06 2015-01-20 Qualcomm Incorporated Restricting access point transmissions
US20110250917A1 (en) * 2010-04-12 2011-10-13 Fujitsu Limited Method and Apparatus for Centralized Allocation of Bandwidth in a Wireless Network

Also Published As

Publication number Publication date
US20120165032A1 (en) 2012-06-28
US8942714B2 (en) 2015-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120071654A (ko) 매크로 셀을 고려한 펨토셀 간섭 제어 방법
US10397807B2 (en) Interference management and network performance optimization in small cells
US9826487B2 (en) Power management in a cellular system
KR102234328B1 (ko) 비허가된 스펙트럼에서 캐리어 감지 적응적 송신을 수행하기 위한 기법들
US10110337B2 (en) Techniques for performing carrier sense adaptive transmission in unlicensed spectrum
Saad et al. A survey on power control techniques in femtocell networks.
Wu et al. A novel spectrum arrangement scheme for femto cell deployment in LTE macro cells
US9374726B2 (en) Load estimation and load management in a cellular communications network
CN101965740B (zh) 无线电台站设备、无线电资源控制方法、存储无线电台站控制程序的记录介质以及无线电通信系统
JP5896177B2 (ja) 無線通信システム、基地局、管理サーバ及び無線通信方法
US8396505B2 (en) Radio communication system, network side device, small cell base station, and transmission power control method
GB2482869A (en) Access control to a femtocell base station operating in hybrid mode
Yan et al. A new autonomous component carrier selection scheme for home eNB in LTE-A system
US9743416B2 (en) Method and network node for improving resource utilization of a radio cell
KR20120059604A (ko) 무선 통신 시스템, 네트워크측 장치, 소형 셀 기지국, 및 송신 전력 제어 방법
US10045307B2 (en) Communication system for setting an uplink target received power for a home base station
JP2015037235A (ja) ハンドオーバ制御方法、基地局装置、無線通信システム、基地局制御プログラム、及び管理サーバ
Li et al. Interference coordination based on hybrid resource allocation for overlaying LTE macrocell and femtocell
Behjati et al. Multi-layer cell deployment strategy for self-organizing LTE-advanced networks
Sheikh et al. Compensation of per-energy capacity ratio degradation due to fading in femto-macro environment
Al Haddad et al. Evaluation of Femtocell Technology Challenges and Its Power Control Methodologies for Green Heterogeneous Networks.
KR101438798B1 (ko) 매크로셀­펨토셀 기지국 간 협력 운용 방법
Al Haddad et al. Energy-Pivotal Solutions for Green Femtocell Power Control in Hybrid-Dense Deployments
GB2508604A (en) Inter-cell interference coordination in a cellular communication system

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid